Page 170 - 《爆炸与冲击》2026年第10期

第 46 卷 张英豪，等： 新型智能飞片式电子雷管研究 第 10 期

下保持良好的稳定性。本文对飞片激发装置的结构和参数进行精细设计，并结合电子控制模块，进行试
验测试，研发新型智能无起爆药雷管，以期解决传统无起爆药雷管和有起爆药电子雷管存在的痛点问题。

1 理论依据

1.1 起爆机理
新 型 智 能 飞 片 式 电 子 雷 管 的 起 爆 过 程 可 以 划 分 为 2 个 主 要 过 程 ： 燃 烧 转 爆 轰 （ deflagration to
detonation, DDT）过程和爆轰的传递、增长过程。在 DDT 过程中，高速飞片的形成是关键，由电子控制模
块提供电流，通过发热桥丝引燃药头。
1.1.1 DDT 过程
炸药的 DDT 过程一般要经历 5 个阶段 [10] ：平行层燃烧、对流燃烧、稳定对流燃烧、低速爆轰和稳定
爆轰，而飞片式电子雷管的 DDT 过程是一个复杂而精妙的冲击起爆过程。该过程始于电点火系统激
发点火药，当电流通过点火装置时，点火药迅速被引燃，在飞片发生装置内部产生高温高压气体（压力可达
数吉帕）。在这一过程中，由于雷管的侧壁提供了较强约束，而飞片发生装置的底部约束较弱，导致高温
高压气体剪切内帽底部形成高速运动的飞片（直径 3.93 mm，厚度 0.035 mm），使其加速至 300～1 500 m/s，
其速度极快且在向雷管装药飞行过程中几乎没有衰减。这一特性使得飞片能够对主装药（黑索金、太安
等猛炸药）进行有效绝热压缩，在极小接触面积内形成一些温度极高的微小区域，即热点。这些热点是
DDT 过程中的关键因素，它们在经历一定的延滞期后，会发生局部爆炸现象，并迅速释放出大量热量，进
一步增强冲击波的强度，引起更多炸药反应，并持续传播形成稳定爆轰波，使整个反应系统从初始状态
过渡到一种高度稳定且具有破坏性的状态，形成剧烈而瞬时的能量释放。
1.1.2 爆轰传递过程
新型智能无起爆药雷管的装药结构设计要求各层药之间传递的冲击波强度应超过临界起爆压力，

这样才能激发被发装药的自加速反应，而且不断
增长，在传播一段距离后其爆速才会增长到该装 H
药条件下的稳定爆轰。片式无起爆药雷管各层 G
装药的爆轰传递和增长过程如图 1 所示。其中 C E F Detonation

AB 段为冲击波引燃第一中间装药，BC 段为第一 Reaction front velocity D
中间装药由燃烧转为低速爆轰，CD 段为第一中 A B
间装药密度 (ρ ) 下的稳定爆速，DE 段为爆轰波 1 2 3 Combustion
1
进入第二中间装药转为高速爆轰，EF 段为第二
Propagation distance
中间装药密度 (ρ ) 下的稳定爆轰，FG 段为爆轰
2
图 1 爆轰传播过程示意图
波进入输出装药转为高速爆轰，GH 段为输出装
Fig. 1 Diagram of detonation propagation procedure
药密度下的稳定爆轰，完成雷管整体起爆过程。

1.2 工作原理
Main components of electronic detonators
新型智能飞片式电子雷管的基本特点是采
Cables Bayonet Storage Electronic Ignition
用电子控制模块对延期时间、授权起爆等起爆 plug capacitor chip primer
过 程 进 行 控 制 。 电 子 控 制 模 块 主 要 由 储 能 电
容、电子芯片、功能元器件及电路板等构成，如
图 2 所示，电子控制模块、点火药头和专用脚线
又组成了电子引火元件。 The bayonet plug mating section
电子控制模块的基本工作原理如图 3 所示， with the electronic igniter
具有延期时间设置、起爆能量控制、内置身份 图 2 电子引火元件组成
码、起爆密码和在线状态检测等功能。为降低 Fig. 2 Composition of the electronic ignition element

104102-3